RO《核电厂电气原理与设备》单元15(课时29-30)同步发电机

第15单元

同步发电机（2）15.1同步发电机的并列同步发电机并列成大电网并列的形式电力系统一、同步发电机并列运行的条件同步发电机并联运行的条件1.发电机的相序应与电网一致；2.发电机的频率应与电网相同；3.发电机端电压与电网电压的有效值相等;4.发电机端电压与电网电压的相位一致;5.发电机端电压与电网电压的波形相同。（波形由设计、制造自行满足）。二、一定误差范围内的双机并联（一）电压不等时并车（二）相位不一致时并车（三）无穷大（无限大）电网的特点容量无穷大

1.电网电压不变；

2.电网频率不变。本课程以研究单机与无穷大电网并联的情况为主。并联条件允许误差范围：（1）电压差不应超过额定电压的5%~10%；（2）频率差不应超过0.2Hz~0.5Hz；（3）在断路器合闸瞬间相位差不应大于5°。三、同步发电机并联（并列）的方法1.准同步并列法空载状况下，调解发电机满足并联运行的条件后，再并入电网；2.自同步并列法依靠电磁转矩将发电机牵入同步。同步指示灯（一）准确证步法（准同步并列法）同步表（整步表）同步表（整步表）三台发电机共用同一同步表（二）自整步法（自同步并列法）1.检查相序；2.原动机拖动到接近同步转速；3.投入电网，立即加励磁；4.电磁作用=〉牵入同步。自同步并列法的优缺点：

励磁绕组不能开路；励磁绕组也不能直接短路；励磁绕组经灭磁电阻短路。缺点：并网时，定子电枢绕组中有冲击电流；并列发电机未经励磁，并列时会从系统中吸收无功而造成系统电压下降。优点：并列速度快，可用于应急发电机。减少冲击电流，采用串入并车电抗器的方法。五、关于相序的判断（3）简易相序指示器（电容、电抗、接触器）。思考：采用今天课堂所学知识，给出一种相序的判断方法。（1）同步指示器（指示灯）思考：结合异步电动机，给出一种相序的判断方法。（2）异步电动机法15.2同步发电机有功功率调节（一）功率方程一、功率方程和转矩方程P1P2Pe板书（二）转矩方程——从原动机输入的驱动转矩；——发电机电枢反应产生的制动转矩。——空载制动转矩；假设：不考虑电枢电阻（忽略电枢铜损）。二、功角特性（一）功角特性表达式提示：参考相量图。凸极同步发电机相量图（一）功角特性表达式（续）所以：且附加电磁功率（磁阻功率）基本电磁功率（励磁功率）对于隐极电机：所以：当功角δ=0时，Pe=0。（一）功角特性表达式（续）功角：端电压和空载电动势的夹角（时间相位）。（二）功角的含义功角的第二个含义：合成等效磁势和主极励磁磁势的夹角（空间矢量）。三、有功功率的调节根据功率平衡：显然，如果想要输出功率提升=〉需要输入功率提升。原动机调节：水门或汽门。忽略电枢铜损时：三、有功功率的调节（续）（一）空载时：Peδ0以隐极同步发电机为例：处于平衡状态。当（二）增加机械功率输入后：PM0δ电机加速，δ变大如图，随着δ

增加，Pe>0增加当达到P1=P0+Pe（驱动=制动）时，电机加速过程结束。运行于平衡点：（三）功率极限（最大输出有功功率)过载系数：不同情况下电机最大功率的比较（1）短路比的大小；（2）增大励磁与减少励磁；（3）直接接电网或通过电抗接电网。四、静态稳定

静态稳定的条件突然加负载、切除负载等正常操作时；发生短路、电压突变、发电机失去励磁电流等非常运行时。（1）微小扰动时，达到一个新的平衡点；（2）干扰消失后，回到原平衡点。动态稳定问题——电力系统分析（一）什么是静态稳定图6-41与无穷大电网并联时同步发电机的静态稳定性（二）静态稳定分析举例（三）整步功率系